PERCOBAAN PEMANTULAN CAHAYA MENGGUNAKAN CERMIN KOMBINASI BERBAHAN ALUMUNIUM FOIL

Dini Ayu Cahyani, Ulfah Khoeriyah, Nadiyah Putri

Abstrak

Pembelajaran fisika di sekolah seharusnya menjadi suatu kegiatan yang melibatkan siswa secara langsung dalam proses-proses pembentukan konsep-konsep fisika dengan menggunakan media dan kegiatan praktikum sehingga pada akhirnya dapat meningkatkan hasil belajar fisika. Dalam pembelajaran fisika sering muncul permasalahan, diantaranya adalah kurang tersedianya alat praktikum dikarenakan sulit didapat suatu alat praktikum ataupun juga karena harganya yang mahal misalnya percobaan pemantulan cahaya pada cermin kombinasi. Pemanfaatan alumunium foil pada cermin kombinasi adalah salah satu upaya inovatif bagi guru dan siswa untuk mengatasi kurang tersedianya dan mahalnya alat praktikum. Percobaan pemantulan cahaya pada hukum Snellius (hukum pemantulan cahaya) bahwa sinar datang, garis normal, sinar pantul terletak pada satu bidang datar, sudut pantul sama dengan sudut datang. Hasil percobaan menunjukan dengan sudut datang diposisikan 10°, 20°, 30°, 40° dan  50° menghasilkan sudut pantul yang sama dengan sudut datang yaitu 10°, 20°, 30°, 40° dan  50°. Walaupun dengan menggunakan cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung diposisikan sudut datang dengan sudut tertentu pula tetap menghasilkan sudut pantul yang akan sama besar. Sehingga dalam hukum Snellius pemantulan cahaya berlaku pada cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung (cermin kombinasi).

Abstract

Learning physics at school should be activities that involve students directly in understanding the concept of physics. To gain this effort, support of materials and equipments are very important. On the other hand, it is common that those supporting materials are very expensive and very rarely found.Actually, physics can be tought by using simple material as a learning media. The use of alumunium foil on the mirror combination is one of the physics teaching innovations Experiments light reflection on Snell's law (the law of reflection of light) that the light comes, the normal, the reflected rays lie in one plane, the angle of reflection equals the angle of incidence. The result showed the incident angle is positioned 10 °, 20 °, 30 °, 40 ° and 50 ° generate reflection angle equal to the angle of incidence of 10 °, 20 °, 30 °, 40 ° and 50 °. Although using a flat mirror, a concave mirror and a convex mirror is positioned at an angle the angle of incidence is also still produce the reflection angle to be equal. Snell's law of refraction so that the light effect on a flat mirror, a concave mirror and a convex mirror (mirror combination).

Kata kunci: pemantulan cahaya, cermin kombinasi, alumunium foil

Pendahuluan

Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang sering dianggap sulit bagi siswa. Karena bidang kajian fisika meliputi kegiatan sehari-hari, maka pembelajaran fisika di sekolah seharusnya menjadi suatu kegiatan yang melibatkan siswa secara langsung dalam proses-proses pembentukan konsep konsep fisika sehingga pada akhirnya dapat meningkatkan hasil belajar fisika. Untuk itu diperlukan suatu model pembelajaran yang memungkinkan siswa dapat meningkatkan pemahaman konsep-konsep fisika, karena pada hakekatnya fisika merupakan ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam, maka perlu dikembangkan model pembelajaran dengan menggunakan media dan kegiatan praktikum [1].

Dalam pembelajaran fisika sering muncul permasalahan, diantaranya adalah kurang tersedianya alat praktikum dikarenakan sulit didapat ataupun juga karena harganya yang mahal misalnya percobaan pemantulan cahaya pada cermin kombinasi. sehingga perlu dilakukan upaya inovatif guna menunjang masalah ini. Peneliti berupaya memanfaatan bahan sterofom dan alumunium foil untuk percobaan pemantulan pada cermin kombinasi.

Sejak dulu, manusia telah mengenal cahaya baik yang digunakan untuk penerangan seperti cahaya matahari yang merupakan sumber energi bagi bumi maupun cahaya yang diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari contohnya cahaya lampu pada ruangan maupun sebagai lighting konser. Dalam fisika terdapat dua hal yang amat berbeda dan seakan-akan terpisah, yaitu partikel dan gelombang. Cahaya sebagai partikel maupun sebagai gelombang elektromagnetik juga memiliki beberapa sifat, diantaranya adalah dapat dipantulkan oleh benda gelap [2]. Dengan percobaan berikut, kita dapat mengetahui sifat suatu cahaya apabila dipantulkan menggunakan cermin cekung, cembung dan datar (cermin kombinasi).

Teori

Cahaya (dan semua bentuk radiasi elektromagnetik yang lain) adalah suatu bentuk yang fundamental dan ilmu fisika masih berusaha untuk memahaminya. Pada tingkat yang dapat diamati cahaya menunjukan dua perilaku yang tampaknya berlawanan, yang digambarkan secara kasar melalui model-model gelombang dan partikel. Biasanya jumlah energi yang ada begitu besar sehingga cahaya berperilaku seakan-akan merupakan gelombang kontinu ideal, yaitu gelombang medan listrik dan medan magnet yang saling berkaitan. Interaksi cahaya dengan lensa, cermin, prisma, celah dan lain-lain dapat dapat dipahami secara memuaskan melaui model gelombang (dengan syarat kita tidak menelaah terlalu dalam mengenai apa yang terjadi pada tingkat mikroskop). Di lain pihak, ketika cahaya diemisikan atau diserap paket yang kecil, terlokalisir dan terarah dengan baik; yaitu seakan-seakan cahaya merupakan arus partikel-partikel [3]. Sehingga ketika cahaya menimpa permukaan benda, sebagian cahaya dipantulkan. Sisanya diserap olah benda (dan diubah menjadi energi panas). Tetapi untuk benda –benda yang sangat mengkilat seperti cermin berlapis perak lebih dari 95% persen cahaya bisa dipantulkan [4].

Muka gelombang (wave front) adalah bidang yang merupakan tempat kedudukan dari titik-titik yang mempunyai fase sama dan garis – garis yang tegak luruk pada bidang ini adalah “sinar”. Jika muka gelombang berbentuk bidang datar seperti pada gelombang datar, maka arah sinar tegak lurus bidang datar ini. Jika muka gelombang berbentuk bola [5].

Jarak antara muka gelombang dengan cermin, sama dengan sudut antara sinar datang dengan normal cermin. Dengan kata lain,  adalah sudut dating. Sudut  antara muka-gelombang  dan cermin sama dengan antara sinar yang direfleksikan dan normal cermin. Dengan perkataan lain  adalah sudut refleksi [6]. Dari permukaan, seperti yang ditunjukkan sebuah cermin. Hal ini diilustrasikan pada gambar. 1.1

Gambar 1.1 : Hukum Pemantulan (Refleksi)

Ketika cahaya dipantulkan dari permukaaan apapun, sudut insiden  selalu sama dengan sudut pantul  [7].

Bentuk cermin yang kita jumpai setiap hari, sangatlah beragam. Secara garis besar cermin terbagi menjadi dua kelompok besar, yaitu:

1. Cermin datar, dan

2. Cermin lengkung.

Cermin lengkung terbagi menjadi dua, yaitu :

a. Cerimin cekung, dan

b. Cerimn cembung [8].

Cermin datar membentuk bayangan yang tegak, dengan ukuran yang sama dengan bendanya dan bayangannya berada dalam jarak yang sama dari permukaan pantul dengan jarak benda di depan cermin. Bayangan tersebut maya, yaitu bayangan tidak akan muncul pada layar yang diletakan pada posisi bayangan karena cahaya tidak memusat (berkonvergensi) di sana.

Cermin lengkung: fokus utama sebuah cermin lengkung adalah dititik F di mana sinar yang sejajar dan sangat dekat dengan titik pusat atau sumbu optik cermin difokuskan. Fokus ini nyata untuk cermin cekung (konkaf) dan maya untuk cermin cembung (konveks). Fokus ini terletak pada sumbu optik dan berada di tengah-tengah antara titik pusat kelengkungan dan cermin tersebut [9] Bidang lengkung ialah bidang sferis[10].

Cermin cekung terbuat dari sepotong bola cermin ( concave spherical mirror ) bila disinari maka sinar itu sebagaian besar terpantul melalui titik tertentu. Cermin cembung ( convex mirror ) terbuat dari sepotong permukaan bola gelas yang permukaan bagian dalam bola dilapisi dengan perak nitrat sebagai bahan pemantul cahaya.[11]

Metode

Cermin kombinasi dapat dibuat dengan mudah. Bahan yang diperlukan adalah sebuah sterofom yang di bentuk datar, cekung dan cembung kemudian dilapisi alumunium foil sebagai bahan pemantul yang dilekatkan pada sterofom.

Pada percobaan ini digunakan beberapa perangkat dan alat ukur. Antara lain laser, kertas A4 bergaris bersudut, cermin kombinasi berbahan alumunium foil, pengaris dan alat tulis.

Percobaan ini terdiri 3 jenis cermin yaitu cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung (cermin kombinasi). Cara kerja percobaan meliputi: Letakkan cakram optik pada sumbu  sejajar dengan garis pada kertas A4, atur posisi laser sedimikian sehingga sinar yang keluar berimpit dengan sumbu  pada kertas A4, letakkan cermin datar ditengah-tengah sudut  dan , amati sinar yang dipantulkan oleh cermin datar, cekung, dan cembung. Putar kertas A4 dengan, berlawanan arah jarum jam sehingga sinar datang mengenai cermin dalam posisi miring, catat sudut kemiringan kertas terhadap laser, sudut ini disebut dengan berkas sinar datang (<i). Amati dan catat sudut arah pemantulan berkas sinar datang oleh cermin datar, cekung, dan cembung, besarnya sudut yang dipantulkan cermin disebut dengan sudut berkas sinar pantul.

Cermin datar

Cermin cekung

Cermin cembung

Hasil dan diskusi

Dari percobaan tersebut didapatlah hasil peman tulan sebagai berikut:

a.   Cermin Datar

Data sudut datang dan sudut bias pada cermin datar disajikan pada table 1

Tabel 1 sudut datang dan sudut bias

Sudut Datang	Sudut Bias
10°	10°
20°	20°
30°	30°
40°	40°
50°	50°

b.   Cermin Cekung

Data sudut datang dan sudut bias pada cermin cekung disajikan pada table 2

Tabel 2 sudut datang dan sudut bias

Sudut Datang	Sudut Bias
10°	10°
20°	20°
30°	30°
40°	40°
50°	50°

c.   Cermin Cembung

Data sudut datang dan sudut bias pada cermin cembung disajikan pada table 3

Tabel 3 sudut datang dan sudut bias

Sudut Datang	Sudut Bias
10°	10°
20°	20°
30°	30°
40°	40°
50°	50°

Berdasar kan data tabel diatas diperoleh grafik hubungan sudut datang dan sudut bias sebagai berikut:

a.   Cermin Datar

Grafik sudut datang dan sudut bias pada cermin datar disajikan pada grafik1

       Grafik 1 sudut datang dan sudut bias

b.  

Cermin Cekung cermin cekung disajikan pada grafik 2

       Grafik 2 sudut datang dan sudut bias

c.    Cermin Cembung

Grafik sudut datang dan sudut bias pada cermin cembung disajikan pada grafik 3

Grafik 3 sudut datang dan sudut bias

Dari grafik percobaan pemntulan dengan cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung terlihat garis

Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan, Hukum Snellius berlaku pada tiga jenis cermin yaitu cermin datar, cekung dan cembung karena berdasarkan hukum Snellius sudut datang sama dengan sudut pantul.

Ucapan terima kasih

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Taufiq AL-Farizi M.Pfis, kepala Llaboratorium Pendidikan Fisika dan semua rekan yang terkait atas terlaksananya percobaan pemantulan cahaya dan penyelesaian jurnal ini.

Referensi

[1]   Supliyadi, Khumaedi, Sutikno. ”Percobaan Kisi Difraksi Dengan Menggunakan Keping DVD Dan VCD” Universitas Negeri Semarang

[2]   Sparisoma Viridi dan Novitrian. “Cahaya dan Optik: Pemantulan-Cermin dan Pembiasan-Lensa”. Pelatihan Penguatan Kompetensi Guru OSN Tingkat SMP & SMA se-Aceh Batch III Bandung, 12 Agustus - 1 September  2014

[3]   Bueche, Frederick, Eugene Hecht. FISIKA UNIVERSITAS Edisi Kesepuluh. Jakarta: Erlangga.

[4]   Giancoli, Douglas. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

[5]   Sarojo, Ganijanti aby. 2010. Gelombang dan Optika. Jakarta: Salemba Teknika.

[6]   Halliday, david, Robert resnick. 1978. FISIKA JILID 2. Jakarta: Erlangga.

[7]   Sutarno, 2013. FISIKA untuk UNIVERSITAS. Yogyakarta : Graha Ilmu.

[8]   Suwarna, Iwan Perman. 2010. Optik.Cet.1. Bogor : Duta Grafika.

[9]   Bueche, Frederick, Eugene Hecht. FISIKA UNIVERSITAS Edisi Kesepuluh. Jakarta: Erlangga.

[10]  Soedojo, Peter.1999. FISIKA DASAR. Yogyakarta: C.V ANDI OFFSET.

[11]  Priyambodo, Tri Kuntoro. 2010. Fisika Dasar. Yogyakarta: ANDI Yogyakarta.

[12]  Taufik Al Farizi, Widayani. “Pembuatan dan Karakterisasi Papan Partikel Sekam Padi”. Institut Teknologi Bandung.

Dini Ayu Cahyani

Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Pendidikan

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Cahyanidiniayu@gmail.com

Ulfah Khoeriyah

Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Pendidikan

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Ulfahkhoeriyah29@yahoo.com

Nadiyah Putri

Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Pendidikan

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Nadiyahputri@gmail.com